三维露天矿山场景中异构分簇组网协议研究
张洪光1
刘亭亭1
吕秀莎1
张莹1
聂剑红2
李青2
1.北京邮电大学电子工程学院,北京 1008762.华北科技学院河北省矿山设备安全监测重点实验室,河北廊坊065201
摘要：露天矿山组网是智慧矿山的基础关键技术之一,然而露天矿山通信环境复杂、多种异构节点移动性差异大,导致通信链路不稳定.针对该问题,提出了一种异构分簇组网协议(HCNP).HCNP支持静止太阳能LoRa中继设备的随时接入,可以随采矿深度的变化进行灵活布置.HCNP应用最短路径树形成从静止设备和静止中继设备到基站的静止骨干网.HCNP按照节点是否移动、能量是否受限、到基站的跳数和距离划分优先级,基于节点的不同优先级完成簇头选择和成簇过程,形成静止骨干网和动态分簇的异构组网模式,实现数据的可靠转发.仿真结果表明:与按需平面距离向量路由协议(AODV)、优化链路状态路由协议(OLSR)、贪婪周边无状态路由协议(GPSR)、基于节点位置的三维地理路由协议(AB3D)相比,HCNP具有较高的成功传输率,较低的端到端时延和较低的能耗,当仿真时间和节点数量变化时,成功传输率始终高于83％,端到端时延低于20 ms,并且能量消耗不超过0.66J.这说明静止骨干网和考虑节点优先级的分簇策略适用于环境复杂的三维露天矿山,满足矿山设备和人员数量动态变化适应性的需求.
关键词：三维露天矿山阶梯状矿坑异构设备组网静止骨干网静止节点移动节点端到端时延动态分簇
分类号：TD655(矿山电工)
资助基金：河北省矿山设备安全监测重点实验室开放课题(SM202003)国家自然科学基金(61876199)
论文发表日期：2021-12-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 68-74 )
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